KR20240009094A - Camera device capable of pan-tilt-zoom operation and video surveillance system and method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 감시 영역을 원격 감시하는 감시 시스템에 관한 것으로, 특히 감시 영역을 촬영하는 팬틸트줌 카메라를 어안영상을 이용하여 제어하는 감시 시스템 및 카메라 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a surveillance system that remotely monitors a surveillance area, and particularly to a surveillance system and camera device that controls a pan-tilt-zoom camera that photographs a surveillance area using fisheye images.
복잡해지는 사회 속에서 날로 증가하는 범죄를 예방하기 위해서, 그리고 일상적인 인간의 행위에 대한 기록, 확인을 위한 가장 효과적인 도구로서 감시카메라가 사용되고 있다. 감시카메라로 인한 사생활 침해 등과 같은 부정적인 측면이 있으나, 감시카메라의 필요성 및 중요성은 증가되고 있으며, 이에 따라, 감시카메라의 수요는 비약적으로 증가되고 있다. In an increasingly complex society, surveillance cameras are being used as the most effective tool to prevent ever-increasing crimes and to record and confirm everyday human behavior. Although there are negative aspects such as invasion of privacy caused by surveillance cameras, the necessity and importance of surveillance cameras are increasing, and accordingly, the demand for surveillance cameras is increasing dramatically.
최근, 어안 렌즈(Fisheye lenz) 카메라를 이용하여 감시대상영역 전체를 감시하며, 감시대상영역 중 지정된 특정 영역을 정밀하게 감시하기 위해 팬틸트줌(Pan-Tilt Zoom) 카메라를 사용하는 카메라 장치들이 출시되고 있다. 어안 렌즈는 감시 영역을 한눈에 보여주기 때문에, 감시 시스템 관리자들에게 친숙한 인터페이스이다. 다만 어안 영상은 왜곡이 발생하므로, 세부적인 감시 영역에 대해서는 통상적으로 팬틸트줌 카메라를 사용한다.Recently, camera devices that use fisheye lens cameras to monitor the entire surveillance target area and pan-tilt zoom cameras to precisely monitor specific, designated areas of the surveillance target area have been released. It is becoming. The fisheye lens is a familiar interface to surveillance system managers because it shows the surveillance area at a glance. However, because fisheye images are distorted, pan-tilt-zoom cameras are typically used for detailed surveillance areas.
2012년 09월 07일에 공고된 등록특허 제10-1179131호는 팬/틸트/줌 기능 일체형 동시감시카메라를 이용한 감시시스템에 관한 것으로, 광각렌즈가 일체형으로 결합된 팬/틸트/줌 카메라를 통해 감시지역의 전방향(360도) 원거리 영상을 촬상하는 카메라장치부; 상기 카메라장치부에 의해 촬상된 왜곡된 원거리 영상신호를 화상데이터로 변환시키는 영상신호처리부; 상기 영상신호처리부의 영상 왜곡된 화상데이터 중 평면화 영역(unwrapping region)을 선택하여 ROI(Region of interest)로 만들고 상기 ROI 중 필요한 곡면 영역을 룩업테이블(Lookup Table)에 의하여 평면이미지로 변환하여 모니터상에 표시하고, 상기 평면이미지를 이미지 캘리브레이션(image calibration) 과정을 통해 원래의 영상으로 복원하여 적어도 하나의 감시화면으로 구성하는 중앙처리부; 및 상기 중앙처리부를 통해 복원된 영상 중 상기 팬/틸트/줌 카메라를 통해 특정 영역을 확대하고, 집중감시화면으로 구성하여 표출하는 집중감시부;를 포함하는 구성을 개시하고 있다. 다만, 팬틸트줌 카메라 앞에 광각렌즈를 결합하여 항상 왜곡된 영상을 얻을 수 밖에 없어서, 감시 영역의 영상을 위해서 디워핑(dewarping)과정을 거쳐야 하는 문제가 있다. Registered Patent No. 10-1179131, announced on September 7, 2012, relates to a surveillance system using a simultaneous surveillance camera with integrated pan/tilt/zoom functions, through a pan/tilt/zoom camera with an integrated wide-angle lens. A camera unit that captures omnidirectional (360 degrees) long-distance images of the surveillance area; an image signal processing unit that converts a distorted long-distance image signal captured by the camera unit into image data; The video signal processing unit selects an unwrapping region among the distorted image data to create a ROI (Region of Interest), and converts the required curved region of the ROI into a flat image using a lookup table to display it on the monitor. a central processing unit that displays the planar image and restores the original image through an image calibration process to form at least one surveillance screen; and an intensive monitoring unit that enlarges a specific area among the images restored through the central processing unit through the pan/tilt/zoom camera and configures and displays it as an intensive monitoring screen. However, by combining a wide-angle lens in front of the pan-tilt-zoom camera, distorted images are always obtained, so there is a problem that a dewarping process must be performed for images in the surveillance area.
2017년 12월 12일에 공개된 공개특허 제10-2017-0136904호는 보정 영상을 크게 디스플레이하고, 사용자가 원하는 경우에 원본 영상이 미니맵으로 표시됨으로써, 보정 영상에 더욱 중점을 두고 모니터링할 수 있는 모니터링 장치 및 모니터링 시스템에 관한 것으로, 모니터링 장치는 카메라가 획득한 원본 영상을 전송받는 통신부; 상기 원본 영상을 저장하는 저장부; 상기 원본 영상 및 상기 원본 영상을 드워프한 보정 영상을 디스플레이 하는 화면부; 및 상기 통신부, 상기 저장부 및 상기 화면부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 화면부는, 상기 보정 영상의 일부에 상기 원본 영상을 나타낸 미니맵을 표시하는 구성을 개시한다. 다만, 어안 카메라를 사용하여 항상 왜곡된 영상을 얻을 수 밖에 없어서, 감시 영역의 영상을 위해서 디워핑(dewarping)과정을 거쳐야 하는 문제가 있다.Publication Patent No. 10-2017-0136904, published on December 12, 2017, displays the corrected image in a large size and displays the original image as a minimap when the user desires, allowing monitoring with more emphasis on the corrected image. It relates to a monitoring device and monitoring system, wherein the monitoring device includes a communication unit that receives the original video acquired by the camera; a storage unit that stores the original image; a screen unit that displays the original image and a corrected image obtained by dwarfing the original image; and a control unit that controls operations of the communication unit, the storage unit, and the screen unit, wherein the screen unit displays a mini-map showing the original image on a portion of the corrected image. However, since distorted images are always obtained using a fisheye camera, there is a problem that a dewarping process must be performed for images in the surveillance area.
2020년 12월 22일 공고된 등록특허 제10-2193984호는 어안(Fisheye) 카메라와, PTZ(Pan-Tilt Zoom) 카메라가 인접 설치된 상태에서 어안 카메라를 이용한 PTZ 카메라 제어 방법에 관한 것으로, 어안 카메라에 의해 촬영된 감시대상영역 전체 영상에서 관심 영역을 선택받는 단계 및 선택된 관심 영역에 대한 정밀 영상을 획득하기 위해 PTZ 카메라의 패닝각(P) 및 틸트각(T)을 조정하는 단계를 포함하되, 조정하는 단계는, 관심 영역을 중심으로 하는 어안 카메라 광축과 평행하도록 PTZ 카메라의 패닝각(P) 및 틸트각(T)을 1차 조정하는 단계 및 패닝각(P) 및 틸트각(T)을 1차 조정된 상태에서, PTZ 카메라로부터 촬영된 영상내 관심 영역 영상의 중심과 PTZ카메라로부터 촬영된 영상의 중심 간의 거리 차이값을 기반으로 PTZ 카메라의 패닝각(P) 및 틸트각(T)을 2차 조정하는 단계를 포함하는 구성을 개시하고 있다. 다만, 팬틸트줌 카메라 영상을 직접 얻을 수 있으나, 어안 카메라와 팬틸트줌 카메라를 모두 포함하고 있어서, 시스템 구성이 복잡해지고 제작 단가가 비싸지는 단점이 있다. Registered Patent No. 10-2193984, announced on December 22, 2020, relates to a PTZ camera control method using a fisheye camera when a fisheye camera and a PTZ (Pan-Tilt Zoom) camera are installed adjacent to each other. It includes the step of selecting an area of interest from the entire image of the surveillance target area captured by and adjusting the panning angle (P) and tilt angle (T) of the PTZ camera to obtain a precise image of the selected area of interest, The adjustment step includes first adjusting the panning angle (P) and tilt angle (T) of the PTZ camera to be parallel to the optical axis of the fisheye camera centered on the area of interest, and adjusting the panning angle (P) and tilt angle (T). In the first adjustment state, the panning angle (P) and tilt angle (T) of the PTZ camera are adjusted based on the distance difference between the center of the image of the area of interest in the image captured from the PTZ camera and the center of the image captured from the PTZ camera. A configuration including a secondary adjustment step is disclosed. However, although it is possible to obtain pan-tilt-zoom camera images directly, it has the disadvantage of complicating the system configuration and increasing the production cost because it includes both a fisheye camera and a pan-tilt-zoom camera.
따라서, 어안 영상을 이용하여 팬틸트줌 카메라를 손쉽게 조작할 수 있으며, 감시 영역에 왜곡되지 않은 팬틸트줌 카메라 영상을 직접 제공하는, 간이한 영상 감시 시스템을 개발할 필요가 있다. Therefore, there is a need to develop a simple video surveillance system that can easily operate a pan-tilt-zoom camera using fisheye images and directly provides undistorted pan-tilt-zoom camera images to the surveillance area.
본 발명의 일 목적은, 어안 영상으로부터 직관적이고 신속하며 손쉽게 팬틸트줌 카메라를 제어할 수 있는 감시 시스템을 제공하는 것이다. One purpose of the present invention is to provide a surveillance system that can intuitively, quickly, and easily control a pan-tilt-zoom camera from a fisheye image.
본 발명의 다른 목적은, 팬틸트줌 카메라 영상에서 어안 영상을 형성할 때, 적은 전산 자원을 이용하여 신속하게 어안 영상을 형성하는 감시 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a surveillance system that quickly forms a fisheye image using small computational resources when forming a fisheye image from a pan-tilt-zoom camera image.
본 발명의 또 다른 목적은, 저렴하게 구성할 수 있으며, 유지보수도 용이한 감시 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a monitoring system that can be constructed inexpensively and is easy to maintain.
제안된 발명의 일 양상에 따르면, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라 장치는 감시 영상 데이터를 저장하도록 구성된 메모리와, 상기 메모리와 전기적으로 결합된 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 생성하여 외부 장치로 출력하여 제공하고, 상기 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여 카메라의 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출하고, 상기 선택된 부분으로부터 촬영되는 감시 영상 데이터를 외부 장치로 출력하여 제공하도록 구성된다. According to one aspect of the proposed invention, a camera device capable of pan-tilt-zoom operation includes a memory configured to store surveillance image data, and a processor electrically coupled to the memory. The processor generates a fisheye image representing the entire surveillance area, outputs it to an external device, calculates driving parameters for pan-tilt zoom operation of the camera based on location information of the selected portion of the fisheye image, and calculates driving parameters for the camera's pan-tilt zoom operation. It is configured to output and provide surveillance video data captured from an external device.
추가적인 양상에 따르면, 상기 어안 영상은 전체 감시영역 중 미리 설정된 방법으로 나누어진 각각의 부분 영역에서 촬영된 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 생성된다. According to an additional aspect, the fisheye image is generated by extracting predetermined pixels from a partial image captured in each partial area divided by a preset method among the entire surveillance area.
추가적인 양상에 따르면, 상기 어안 영상은 미리 설정된 주기마다 전체 감시영역 중 미리 설정된 방법으로 나누어진 각각의 부분 영역에 대해 다시 촬영된 부분 영역의 영상 데이터들을 이용하여 갱신된다. According to an additional aspect, the fisheye image is updated at preset intervals using image data of subareas re-photographed for each subarea divided in a preset manner among the entire surveillance area.
추가적인 양상에 따르면, 상기 프로세서는 감시영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 상기 어안 영상에 표시하도록 더 구성된다. According to an additional aspect, the processor is further configured to display a preset area in the surveillance area in which a location to be captured is preset on the fisheye image.
추가적인 양상에 따르면, 상기 구동 파라미터는 상기 선택된 부분의 중심을 촬영하기 위한 팬각도와 틸트각도, 그리고 상기 선택된 부분의 화각과 카메라의 화각의 비율에 의해 설정되는 줌배율을 포함한다. According to an additional aspect, the driving parameter includes a pan angle and a tilt angle for photographing the center of the selected portion, and a zoom factor set by a ratio of the angle of view of the selected portion and the angle of view of the camera.
제안된 발명의 다른 일 양상에 따르면, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 시스템은 감시 영역을 촬영하는 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라와, 상기 카메라의 영상을 출력하는 디스플레이와, 상기 카메라를 구동하고, 상기 카메라가 촬영하는 영상을 상기 디스플레이로 전달하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 상기 디스플레이의 제1 영역에 전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 제공하는 어안 영상 제공부와, 상기 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여 카메라의 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출하는 구동 파라미터 산출부와, 상기 디스플레이의 제2 영역에 상기 선택된 부분에 대해 촬영되는 감시 영상을 제공하는 감시 영상 제공부를 포함한다. According to another aspect of the proposed invention, a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation includes a camera capable of pan-tilt-zoom operation for photographing a surveillance area, a display for outputting images from the camera, and the camera. It includes a control unit that operates and transmits the image captured by the camera to the display. The control unit includes a fisheye image providing unit that provides a fisheye image representing the entire surveillance area in a first area of the display, and calculates driving parameters for a pan-tilt zoom operation of the camera based on location information of a selected portion of the fisheye image. It includes a driving parameter calculation unit that calculates a driving parameter, and a surveillance image providing unit that provides a surveillance image captured for the selected portion in a second area of the display.
추가적인 양상에 따르면, 상기 어안 영상 제공부는 전체 감시영역을 미리 설정된 부분 영역들로 나누어 촬영한 복수의 부분 영상들을 합성하고 왜곡시켜 생성된 어안 영상을 제공한다. According to an additional aspect, the fisheye image providing unit provides a fisheye image generated by combining and distorting a plurality of partial images captured by dividing the entire surveillance area into preset partial regions.
추가적인 양상에 따르면, 상기 어안 영상 제공부는 전체 감시영역을 미리 설정된 부분 영역으로 나누어 촬영한 각각의 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 생성된 어안 영상을 제공한다. According to an additional aspect, the fisheye image providing unit divides the entire surveillance area into preset partial areas and provides a fisheye image generated by extracting predetermined pixels from each partial image captured.
추가적인 양상에 따르면, 상기 제어부는 감시 영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 상기 어안 영상에 표시하는 프리셋 맵 제공부를 더 포함한다. According to an additional aspect, the control unit further includes a preset map providing unit that displays a preset area in which a location to be captured is preset among the surveillance area on the fisheye image.
추가적인 양상에 따르면, 상기 구동 파라미터 산출부는 카메라가 상기 선택된 부분의 중심을 향하도록 하는 팬각도와 틸트각도를 산출하고, 상기 선택된 부분의 화각과 카메라 화각의 비율에 의해 팬틸트줌 카메라의 줌배율을 설정한다. According to an additional aspect, the driving parameter calculation unit calculates a pan angle and a tilt angle that directs the camera toward the center of the selected portion, and determines the zoom magnification of the pan-tilt zoom camera based on the ratio of the angle of view of the selected portion and the camera angle of view. Set it.
제안된 발명의 또 다른 일 양상에 따르면, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용한 영상 감시 방법은 전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 제공하는 단계와, 상기 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여 카메라의 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출하는 단계와, 상기 구동 파라미터를 이용하여 카메라를 선택된 부분을 향하도록 이동시키는 단계와, 팬틸트줌 카메라에서 촬영되는 상기 선택된 부분의 감시 영상을 제공하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the proposed invention, a video surveillance method using a camera capable of pan-tilt-zoom operation includes providing a fisheye image representing the entire surveillance area, and using the camera based on location information of a selected portion of the fisheye image. calculating driving parameters for a pan-tilt-zoom operation, moving a camera toward a selected part using the driving parameters, and providing a surveillance image of the selected part captured by a pan-tilt-zoom camera. Includes.
추가적인 양상에 따르면, 상기 어안 영상을 제공하는 단계는 전체 감시영역을 미리 설정된 부분 영역으로 나누고, 각각의 부분 영역에서 부분 영상을 촬영하는 단계와, 촬영된 각각의 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 어안 영상을 생성하는 단계를 포함한다. According to an additional aspect, the step of providing the fisheye image includes dividing the entire surveillance area into preset partial areas, shooting a partial image in each partial area, and extracting predetermined pixels from each captured partial image. It includes the step of generating a fisheye image.
추가적인 양상에 따르면, 상기 영상 감시 방법은 감시 영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 상기 어안 영상에 표시하는 프리셋 맵 제공 단계를 더 포함한다. According to an additional aspect, the video surveillance method further includes a preset map providing step of displaying a preset area in which a location to be captured is preset among the surveillance area on the fisheye image.
추가적인 양상에 따르면, 상기 구동 파라미터를 산출하는 단계는 카메라가 상기 선택된 부분의 중심을 향하도록 하는 팬각도와 틸트각도를 산출하는 단계와, 상기 선택된 부분의 화각과 카메라의 화각의 비율에 의해 카메라의 줌배율을 설정하는 단계를 포함한다. According to an additional aspect, calculating the driving parameters may include calculating a pan angle and a tilt angle that directs the camera toward the center of the selected portion, and calculating the angle of view of the camera based on the ratio of the angle of view of the selected portion and the angle of view of the camera. It includes the step of setting the zoom factor.
제안된 발명에 따라, 어안 영상과 팬틸트줌 카메라 영상을 동시에 제공하여, 어안 영상으로부터 직관적이고 신속하며 손쉽게 팬틸트줌 카메라를 제어할 수 있는 감시 시스템을 제공할 수 있다. According to the proposed invention, it is possible to provide a surveillance system that can intuitively, quickly, and easily control the pan-tilt-zoom camera from the fisheye image by simultaneously providing fisheye images and pan-tilt-zoom camera images.
나아가 제안된 발명은, 팬틸트줌 카메라 영상에서 어안 영상에 필요한 픽셀을 매핑하는 방법을 이용하여, 전산자원을 절약하고 신속하게 어안 영상을 형성할 수 있다. Furthermore, the proposed invention can save computational resources and quickly form a fisheye image by using a method of mapping pixels required for a fisheye image from a pan-tilt-zoom camera image.
나아가 제안된 발명은, 팬틸트줌 카메라에서 어안 영상을 형성하여 감시 시스템을 간단하고 저렴하게 구성할 수 있으며, 유지보수도 용이하다. Furthermore, the proposed invention allows a surveillance system to be constructed simply and inexpensively by forming a fisheye image from a pan-tilt-zoom camera, and is also easy to maintain.
도 1은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 전체적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 디스플레이에 표시되는 화면의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 제어부의 주요 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 제어부의 추가 구성을 나타내는 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템에서 어안 영상을 이용한 카메라 제어와 프리셋 맵을 나타내는 개념도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템에서 팬틸트줌 영상을 왜곡시켜 어안 영상을 생성하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템에서 어안 영상에 팬틸트줌 영상의 픽셀을 매칭시켜 어안 영상을 생성하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 방법에서 어안 영상을 제공하는 단계를 나타내는 순서도이다. Figure 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation according to an embodiment.
Figure 2 is a conceptual diagram showing the configuration of a screen displayed on a display of a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation according to an embodiment.
Figure 3 is a configuration diagram showing the main configuration of the control unit of a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation according to an embodiment.
Figure 4 is a configuration diagram showing the additional configuration of the control unit of a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
Figure 5 is a conceptual diagram showing camera control and preset maps using fisheye images in a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
Figure 6 is a conceptual diagram showing a method of generating a fisheye image by distorting a pan-tilt-zoom image in a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
Figure 7 is a conceptual diagram showing a method of generating a fisheye image by matching pixels of the pan-tilt-zoom image to the fisheye image in a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
Figure 8 is a flowchart showing a video surveillance method using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
Figure 9 is a flowchart showing the steps of providing a fisheye image in an image surveillance method using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 또는 타 실시예의 구성 요소들과 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 기재 내용 혹은 제안된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본 명세서에서 모듈 또는 부분은, 컴퓨터 또는 프로세서에서 실행가능하도록 메모리에 저장된 프로그램 명령어의 집합이거나, 이러한 명령들을 수행할 수 있도록 ASIC, FPGA 등의 전자 부품 또는 회로의 집합을 이용하여 구현할 수 있다. 또한, 각 모듈 또는 부분의 동작은 하나 또는 복수의 프로세서 또는 장치에 의해 수행될 수 있다. The foregoing and additional aspects are embodied through embodiments described with reference to the accompanying drawings. It is understood that the components of each embodiment can be combined in various ways within the embodiment or with components of other embodiments as long as there is no other mention or contradiction between them. Based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way, the terms used in this specification and claims have meanings that correspond to the description or proposed technical idea. It must be interpreted as a concept. In this specification, a module or part may be a set of program instructions stored in a memory to be executable on a computer or processor, or may be implemented using a set of electronic components or circuits such as ASIC or FPGA to execute these instructions. Additionally, the operation of each module or part may be performed by one or more processors or devices.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 전체적인 구성을 나타내는 구성도이다. Figure 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른, 영상 감시 시스템(100)은, 감시 영역을 촬영하기 위한 하나 이상의 카메라(110)와, 카메라와 네트워크(120)로 연결된 클라이언트(130, 140)를 포함한다. 카메라(110)는 촬영되는 감시 영역을 늘리기 위해 팬각도, 틸트각도, 줌배율을 조절할 수 있는 팬틸트줌 카메라를 사용할 수 있다. 건물과 같이 복수의 영역으로 나뉘어진 전체 영역을 감시하기 위해 복수의 카메라(111, 112, ?? )를 사용할 수 있다. 카메라와 클라이언트를 연결하는 네트워크(120)는 유선 통신망 또는 무선 통신망으로 구현될 수 있다. 클라이언트(130, 140)로는 PC, 태블릿, 노트북, 휴대폰 등을 사용할 수 있다. 클라이언트는 감시 영역의 촬영 내용을 보여주기 위해 디스플레이(135, 145)를 포함한다. 본 명세서에서 '디스플레이'는 디스플레이(135, 145)뿐만 아니라, 디스플레이(135, 145)와 결합되어 디스플레이를 구동하는 클라이언트(130, 140)를 포함하는 개념으로 사용된다. 도 1에서, 디스플레이는 카메라와 네트워크로 연결되어 있으나, 카메라와 직접 연결하거나, 카메라에 내장되는 구성으로 제조할 수도 있다.Referring to FIG. 1, according to one embodiment, a
제안된 발명의 일 양상에 따르면, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 시스템(100)은 카메라와, 디스플레이와, 제어부를 포함한다. 카메라(110)는 팬틸트줌 동작이 가능하며, 감시 영역을 촬영한다. 디스플레이(135, 145)는 카메라의 영상을 출력하는 장치이다. 본 명세서에서 제어부는 카메라룰 구동하고, 카메라가 촬영하는 영상을 디스플레이로 전달한다. According to one aspect of the proposed invention, a
제어부는 카메라(111, 112, ?? ) 각각에 내장되거나, 클라이언트에 설치할 수 있다. 복수의 카메라를 제어하는 경우에는 클라이언트의 부담이 커지고, 휴대기기의 경우에는 전산자원이 부족하므로, 제어부를 각각의 카메라(111, 112, ?? )에 내장하는 것이 바람직하다. The control unit can be built into each camera (111, 112, ??) or installed on the client. When controlling multiple cameras, the burden on the client increases, and in the case of mobile devices, computational resources are scarce, so it is desirable to embed the control unit in each camera (111, 112, ??).
도 2는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 디스플레이에 표시되는 화면의 구성을 나타내는 개념도이다. Figure 2 is a conceptual diagram showing the configuration of a screen displayed on a display of a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation according to an embodiment.
디스플레이(135, 145)로는 LCD, OLED 등 영상을 출력할 수 있는 표시부를 구비한 모니터, PDA, 태블릿, 이동전화 등을 사용할 수 있다. 디스플레이(135, 145)에 터치패널을 사용하는 경우, 디스플레이를 통하여 사용자로부터 입력을 받을 수도 있다. 디스플레이(135, 145)의 표시부는 서로 다른 영상을 출력하는 제1 영역(210)과 제2 영역(220)을 포함한다. 예를 들어, 제1 영역(210)에는 어안 영상을 출력하고, 제2 영역(220)에는 팬틸트줌 카메라가 촬영하는 영상을 출력할 수 있다. 도 2를 참조하면, 제1 영역(210)의 어안 영상 중 연두색으로 표시한 부분(215)에 해당하는 팬틸트줌 카메라 영상이 제2 영역(220)에 출력되고 있다. As the
제1 영역(210)은 제2 영역(220)과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(210)의 어안 영상은 제2 영역(220)의 일부에 출력될 수 있다. 디스플레이 장치(150)는 제3 영역(230)을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(230)에는 프리셋 설정 정보를 표시하거나, 카메라를 제어하는 명령을 표시할 수 있다. The first area 210 may overlap the second area 220 . For example, the fisheye image of the first area 210 may be output to a portion of the second area 220. The display device 150 may additionally include a third area 230. For example, the third area 230 may display preset setting information or commands to control the camera.
도 3은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 제어부의 주요 구성을 나타내는 구성도이다. Figure 3 is a configuration diagram showing the main configuration of the control unit of a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation according to an embodiment.
도 3(a)의 실시예에서는 제어부가 팬틸트줌 카메라에 내장된 구성을 나타내지만, 다른 실시예에서는 제어부를 별도의 기기에 구성할 수도 있다. 촬상부(310)는 각종 렌즈와 이미지 센서를 포함하여 감시 영역의 이미지를 촬영한다. 구동부(330)는 카메라의 팬각도, 틸트각도, 줌배율을 조정하여 카메라의 촬상부를 촬영하고자 하는 방향으로 향하게 한다. 제어부(320)는 메모리와 프로세서를 포함하여, 촬상부에서 촬영한 영상을 메모리에 저장하거나 외부에 연결된 출력 장치들로 전달하고, 외부 입력 장치로부터 요청받은 위치로 카메라를 향하도록 구동부를 제어한다. In the embodiment of Figure 3(a), the control unit is built into the pan-tilt-zoom camera, but in other embodiments, the control unit may be installed in a separate device. The
제안된 발명의 다른 양상에 따르면, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라 장치(110)는 메모리와 프로세서를 포함한다. 메모리는 감시 영상 데이터를 저장하도록 구성된다. 프로세서는 메모리와 전기적으로 결합되어, 카메라 동작을 제어한다.According to another aspect of the proposed invention, the
도 3(b)는 제어부(320)의 주요 구성을 나타내는 구성도이다. 제어부(320)는 어안 영상 제공부와, 구동 파라미터 산출부와, 감시 영상 제공부를 포함한다. 어안 영상 제공부(360)는 디스플레이의 제1 영역에 전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 제공한다. 구동 파라미터 산출부(370)는 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여 카메라의 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출한다. 감시 영상 제공부(380)는 디스플레이의 제2 영역에 선택된 부분에 대해 촬영되는 감시 영상을 제공한다. Figure 3(b) is a configuration diagram showing the main configuration of the
이러한 구성들은 제어부의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 즉, 프로세서는 전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 생성하여 외부 장치로 출력하여 제공하고, 상기 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여 카메라의 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출하고, 상기 선택된 부분으로부터 촬영되는 감시 영상 데이터를 외부 장치로 출력하여 제공하도록 구성될 수 있다. These configurations may be performed by a processor in the control unit. That is, the processor generates a fisheye image representing the entire surveillance area, outputs it to an external device, calculates driving parameters for the pan-tilt zoom operation of the camera based on the location information of the selected part of the fisheye image, and calculates the driving parameters for the camera's pan-tilt zoom operation. It may be configured to output and provide surveillance video data captured from the device to an external device.
도 4는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템의 제어부의 추가 구성을 나타내는 구성도이다. Figure 4 is a configuration diagram showing the additional configuration of the control unit of a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
추가적인 양상에 따르면, 제어부(320)는 카메라 구동제어부(470)를 더 포함한다. 카메라 구동제어부(470)는 카메라를 촬영할 위치로 이동시키기 위해 구동 파라미터에 맞추어 카메라의 팬틸트줌 동작을 수행한다. 팬틸트줌 동작이 수행되면 카메라는 촬영할 위치를 향하게 되고, 촬상부를 통해 영상이 촬영되고, 입력되어 메모리에 저장된다. According to an additional aspect, the
추가적인 양상에 따르면, 제어부(320)는 이벤트 감시부(450)를 더 포함한다. 이벤트 감시부(450)는 사용자로부터의 입력이 있는지, 감시 구역에 이상이 발생하였는지 여부를 감시한다. 이벤트를 감지한 경우, 각 이벤트에 대응하여 미리 정해진 절차를 수행한다. 예를 들어, 사용자로부터 어안영상의 특정부분이 선택된 정보가 수신되는 경우, 팬틸트줌 카메라를 특정부분의 중심으로 이동시키고 해당 영역에 맞추어 화면을 확대시킨 후 촬영되는 영상을 저장하거나 디스플레이로 전송할 수 있다. 특정 감시 구역에서 이상 발생을 감지한 경우, 해당 구역의 중심으로 카메라를 이동시키고, 경보를 발생시킬 수 있다. According to an additional aspect, the
추가적인 양상에 따르면, 제어부(320)는 매핑 데이터 저장부(490)를 더 포함한다. 매핑 데이터 저장부(490)는 어안 영상 생성시 빠른 계산을 위해 어안 영상에 사용되는 매핑 데이터를 메모리 등의 저장장치에 저장한다. 매핑 데이터에 대해서는 도 7과 도 9의 설명에 자세히 기술한다. According to an additional aspect, the
도 5는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템에서 어안 영상을 이용한 카메라 제어와 프리셋 맵을 나타내는 개념도이다. Figure 5 is a conceptual diagram showing camera control and preset maps using fisheye images in a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
도 5(a)에는 사용자가 어안 영상에서 터치패널, 마우스 등의 입력장치를 이용하여 팬틸트줌 카메라의 감시영역을 변경하는 동작이 주황색으로 표시되어 있다. 연두색으로 표시된 현재 촬영중인 감시 영역(215)을 드래그하여, 팬틸트줌 카메라가 새로운 영역(510)을 촬영하여 감시하도록 조정할 수 있다. 사용자 입력은 터치패널 또는 마우스 등을 통해서 제어부(320)로 전달되고, 제어부는 팬틸트줌 카메라의 중심위치를 새로운 영역(510)의 중심으로 이동시킨다. 팬틸트줌 카메라가 촬영하는 새로운 영역(510)의 영상은 디스플레이의 제2 영역(220)에 출력된다. In Figure 5(a), the user's action of changing the surveillance area of the pan-tilt-zoom camera using an input device such as a touch panel or mouse in the fisheye image is indicated in orange. By dragging the currently filming surveillance area 215, shown in light green, the pan-tilt-zoom camera can be adjusted to capture and monitor a new area 510. User input is transmitted to the
사용자는 어안 영상에서 임의의 위치(520)를 클릭하여 팬틸트줌 카메라가 새로운 영역을 감시하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 임의의 영역을 드래그하여 드래그된 영역(530)을 카메라가 촬영하도록 할 수 있다. 이때, 팬틸트줌 카메라는 드래그된 영역(530)의 중심을 향하도록 팬각도와 틸트각도를 조정하고, 드래그된 영역을 포함하도록 줌 배율을 조정할 수 있다. The user can click a random location 520 in the fisheye image to have the pan-tilt-zoom camera monitor a new area. In addition, by dragging an arbitrary area, the camera can capture the dragged area 530. At this time, the pan-tilt-zoom camera can adjust the pan angle and tilt angle to point toward the center of the dragged area 530, and adjust the zoom magnification to include the dragged area.
추가적인 양상에 따르면, 상기 제어부(320)는 감시 영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 설정하는 프리셋 설정부(430)와 프리셋 영역을 어안 영상에 표시하는 프리셋 맵 제공부(410)를 더 포함한다. 즉, 제어부(320)의 프로세서는 감시영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 설정하고, 설정된 프리셋 영역을 어안 영상에 표시하도록 더 구성된다.According to an additional aspect, the
프리셋 설정부(430)는 사용자로부터 특정 감시 영역에 대한 위치 정보를 입력받아서 저장한다. 위치 정보는 어안 영상에서 특정 위치를 입력받거나, 어안 영상에서 드래그된 영역의 위치를 입력받을 수 있다. 프리셋 설정시 촬영될 위치의 중심점 위치와 크기를 이용하여 팬틸트줌 동작의 구동 파라미터를 함께 설정할 수 있다. 설정된 프리셋 영역은 저장장치, 비휘발성 메모리 등에 저장할 수 있다. The
도 5(b)는 어안 영상에 파란색으로 표시한 프리셋 맵의 예를 나타낸다. 사용자는 자주 이동하는 감시영역을 미리 프리셋 영역으로 설정할 수 있다. 프리셋 맵은 미리 설정된 프리셋 영역들을 어안 영상에 표시한 것이다. 프리셋 설정부(430)는 사용자로부터 특정 감시 영역을 입력받는 경우, 중심의 팬각도, 틸트각도를 구하고 해당 영역을 촬영하기 위한 줌 배율을 계산하여 저장할 수 있다. 도 5(b)를 참조하면, 프리셋 맵에 3개의 프리셋 영역(560, 570, 580)이 표시되어 있다. 어안 영상에서 크기가 작은 프리셋 영역(580)은 크기가 큰 프리셋 맵(560)에 비해 줌 배율이 더 크다. 한편, 프리셋 맵에 별도의 식별자를 추가할 수 있다. 예를 들어, 위쪽 프리셋 영역(560)에는 '창고'라는 식별자(565)가 표시되어 있다. Figure 5(b) shows an example of a preset map displayed in blue in a fisheye image. Users can set frequently moved surveillance areas as preset areas in advance. The preset map displays preset preset areas on a fisheye image. When a specific surveillance area is input from the user, the
도 6은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템에서 팬틸트줌 영상을 왜곡시켜 어안 영상을 생성하는 방법을 나타내는 개념도이다. Figure 6 is a conceptual diagram showing a method of generating a fisheye image by distorting a pan-tilt-zoom image in a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
추가적인 양상에 따르면, 어안 영상 데이터는 팬틸트줌 카메라로 촬영된 전체 감시영역에 대한 복수의 부분 영상 데이터들을 합성하고 왜곡시켜 생성할 수 있다.According to an additional aspect, fisheye image data may be generated by synthesizing and distorting a plurality of partial image data for the entire surveillance area captured with a pan-tilt-zoom camera.
도 6(a)는 팬틸트줌 카메라 영상을 어안 영상으로 변환하는 일 실시예를 나타내는 개념도이다. 도 6(a)의 왼쪽 사각형 영역(610)은 팬틸트줌 카메라로 촬영된 전체 감시영역에 대한 복수의 부분 영상을 합성한 데이터를 나타낸다. 가로 W, 세로 H인 합성 영상의 (i, j) 좌표를 이용하여, 반지름 R인 어안 영상(620)의 중심으로부터의 거리 ru 및 팬각도 θ를 다음 수학식 1로 구할 수 있다. Figure 6(a) is a conceptual diagram showing an embodiment of converting a pan-tilt-zoom camera image into a fisheye image. The left
[수학식 1][Equation 1]
θ = i / W * 360θ = i / W * 360
ru = R ( 1 - j / H )r u = R ( 1 - j / H )
어안 영상의 전체 픽셀이 F * F인 경우, 어안 영상의 (i', j') 좌표는 다음 수학식 2로 구할 수 있다.If the total pixels of the fisheye image are F * F, the (i', j') coordinates of the fisheye image can be obtained using Equation 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
i' = F/2 + r cos θi' = F/2 + r cos θ
j' = F/2 - r sin θj' = F/2 - r sin θ
도 6(b)는 팬틸트줌 카메라 영상을 어안 영상으로 변환하는 다른 실시예를 나타내는 개념도이다. 팬틸트줌 카메라 영상은 FOV(Field of View) 모델을 이용하여 어안 영상으로 변환할 수 있다. 외부의 점(A)이 센서 면에 상을 맺는 위치는, 외부의 점(A)과 카메라 중심(O)을 지나는 직선(680)상에 위치한다. 핀홀 모델에서 점 A는 이 직선(680)과 초점거리 R 위치의 이미지 평면(670)이 만나는 점(B)에서 상을 맺는다. 즉, 이미지 센서(650) 상에서 중심에서 왜곡되지 않은 상까지의 거리 ru 는 중심(O)에서 평면상의 점(B) 또는 센서에 투영된 점(B')까지의 거리에 해당한다. Figure 6(b) is a conceptual diagram showing another embodiment of converting a pan-tilt-zoom camera image into a fisheye image. Pan-tilt-zoom camera images can be converted to fisheye images using the FOV (Field of View) model. The position where the external point (A) forms an image on the sensor surface is located on the
FOV 모델에서 어안 렌즈의 경우 상기 직선(680)이 반경 R의 구면(660)과 만나는 점(C)을 이미지 센서(650)에 투영시킨 점(C')에서 상이 형성된다. 이때, 이미지 센서(650) 상에서 중심(O)에서 구면 왜곡된 상(C')까지의 거리 rd 는 다음 수학식 3을 이용하여 구할 수 있다. In the case of a fisheye lens in the FOV model, an image is formed at the point C' where the
[수학식 3][Equation 3]
여기에서 ω 는 왜곡의 정도를 나타내는 왜곡 계수이다. 어안 렌즈를 사용하는 경우에는 왜곡 계수 ω 에 대해서 오차함수를 최소화시키도록 하여 왜곡 계수 ω 를 추정할 수 있다. 팬틸트줌 카메라를 사용하는 경우에는, 어안 영상의 왜곡 계수 ω 에 틸트 화각을 사용할 수 있다. Here, ω is a distortion coefficient that indicates the degree of distortion. When using a fisheye lens, the distortion coefficient ω can be estimated by minimizing the error function for the distortion coefficient ω. When using a pan-tilt-zoom camera, a tilt angle of view can be used for the distortion coefficient ω of the fisheye image.
고해상도 영상 합성에는 많은 전산 리소스가 소요된다. 예를 들어, 가로 화각이 56도이고, 세로 화각이 35도인 팬틸트줌 카메라를 사용하는 경우, 전체 감시 영역을 빈틈없이 촬영하기 위해 팬(pan) 각도 간격을 45도, 틸트(tilt) 각도 간격을 25도로 100도까지 촬영할 수 있다. 전체 영역은 팬각도 360도이므로 가로로 8장씩의 이미지가 필요하고, 틸트각도 117.5도 ( = 100도 + 35도 / 2 ) 범위에 세로로 4장씩의 영상이 필요하다. 즉, 전체 감시 범위에 필요한 영상은 약 32장 ( = 8 * 4 ) 이 필요하다. 2M (1920*1080) 영상의 경우, 이미지 합성 및 변환을 위해 2M * 32 = 64 M 수준의 매우 많은 연산이 필요하다. High-resolution image synthesis requires a lot of computational resources. For example, when using a pan-tilt-zoom camera with a horizontal angle of view of 56 degrees and a vertical angle of view of 35 degrees, the pan angle interval is 45 degrees and the tilt angle interval is 45 degrees to capture the entire surveillance area without gaps. You can shoot from 25 degrees to 100 degrees. The entire area has a pan angle of 360 degrees, so 8 images are needed horizontally, and 4 images are needed vertically with a tilt angle of 117.5 degrees (= 100 degrees + 35 degrees / 2). In other words, approximately 32 images (=8 * 4) are needed for the entire surveillance range. In the case of a 2M (1920*1080) image, a large number of operations on the order of 2M * 32 = 64 M are required for image synthesis and conversion.
어안 영상을 생성하는데 연산량과 메모리 사용량을 줄이기 위해, 어안 영상의 픽셀에 팬틸트줌 카메라에서 촬영한 영상의 픽셀을 매칭하는 방법을 사용할 수 있다. 1000*1000 크기의 어안 영상의 픽셀은 785 k ( = π * 5002 )이므로, 연산을 0.8 M 수준으로 줄여서 전산 자원을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 어안 영상 생성 시간을 대폭으로 감소시킬 수 있다.To reduce the amount of computation and memory usage in generating a fisheye image, a method can be used to match pixels of the fisheye image with pixels of an image captured by a pan-tilt-zoom camera. Since the pixels of a 1000 * 1000 fisheye image are 785 k ( = π * 500 2 ), not only can computational resources be saved by reducing the computation to about 0.8 M, but the fisheye image creation time can also be significantly reduced.
도 7은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 시스템에서 어안 영상에 팬틸트줌 영상의 픽셀을 매칭시켜 어안 영상을 생성하는 방법을 나타내는 개념도이다. Figure 7 is a conceptual diagram showing a method of generating a fisheye image by matching pixels of the pan-tilt-zoom image to the fisheye image in a video surveillance system using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
추가적인 양상에 따르면, 어안 영상 제공부는 팬틸트줌 카메라로 촬영된 전체 감시영역에 대한 복수의 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 생성된 어안 영상을 제공한다. According to an additional aspect, the fisheye image providing unit provides a fisheye image generated by extracting predetermined pixels from a plurality of partial images of the entire surveillance area captured with a pan-tilt-zoom camera.
도 7을 참조하면, 어안 영상 중심(O)에서 틸트 각도 Tf 위치에 있는 A 점의 좌표에 대해, 틸트 각도 Tn 인 팬틸트줌 카메라의 영상(720)의 B 점의 좌표를 매칭시킬 수 있다. B 점의 좌표를 구하기 위해, 팬틸트줌 카메라의 초점거리 R을 반지름으로 하는 구면을 고려한다. 틸트 각도 0도인 팬틸트줌 카메라 영상(710)의 중심에 있는 기준점(D)을 어안 영상의 틸트 각도 Tf 만큼 회전시키면, A 점을 향하는 구면상의 점 C를 얻을 수 있다. C 점을 팬틸트줌 카메라 영상(720)의 틸트 각도 Tn 만큼 역회전 시키면, 팬틸트줌 카메라 영상에서 C' 점의 좌표를 얻을 수 있으며, 이를 틸트 각도 0도인 팬틸트줌 카메라 영상(710)에 투영시키면 B' 좌표를 얻을 수 있다. B' 좌표는 틸트 각도 Tn 인 팬틸트줌 카메라의 영상(720)에서도 동일하므로, 어안 영상에서 틸트 각도 Tf 위치에 있는 A 점에, 틸트 각도 Tn 인 팬틸트줌 카메라 영상(720)의 B' 좌표를 매칭 또는 매핑시킬 수 있다. 어안 영상의 모든 점에 대해, 팬틸트줌 카메라의 영상을 매핑시키면, 전산 자원을 적게 사용하면서 빠른 속도로 어안 영상을 형성할 수 있다. 이러한 매핑 데이터는 매핑 데이터 저장부(490)를 이용하여 저장할 수 있다. Referring to FIG. 7, the coordinates of point B of the
이하에서는, 팬각과 틸트각을 모두 고려한 회전변환에 대해 기술한다. 먼저, 팬각과 틸트각이 모두 0인 기준 좌표계에서, 카메라 이미지 중앙의 기준점 A의 좌표 (R, 0, 0)는 다음 수학식 4의 초점거리 R을 이용하여 구할 수 있다. Below, rotation conversion considering both pan angle and tilt angle will be described. First, in a reference coordinate system in which both the pan angle and the tilt angle are 0, the coordinates (R, 0, 0) of the reference point A in the center of the camera image can be obtained using the focal length R in Equation 4 below.
[수학식 4][Equation 4]
R = ( H / 2 ) tan ( ω / 2 )R = ( H / 2 ) tan ( ω / 2 )
여기에서, ω 는 팬틸트줌 카메라의 화각이고, H는 화각 방향의 이미지 길이를 나타낸다. Here, ω is the angle of view of the pan-tilt-zoom camera, and H represents the image length in the direction of the angle of view.
어안 영상의 중앙을 원점으로 하는 어안 좌표계에서, A 점을 나타내는 점의 좌표가 가로축으로 Fx 픽셀, 세로축으로 Fy 픽셀인 경우, 점 A의 팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 를 다음 수학식 5로 구할 수 있다. In the fisheye coordinate system with the center of the fisheye image as the origin, if the coordinates of the point representing point A are F x pixels on the horizontal axis and F y pixels on the vertical axis, the pan angle P f and tilt angle T f of point A are expressed in the following equations It can be obtained as 5.
[수학식 5][Equation 5]
Pf = arctan ( Fy / Fx )P f = arctan ( F y / F x )
Tf = Tm * ( d / Rf )T f = T m * ( d / R f )
여기에서 Tm은 틸트범위를 나타내고, d는 원점에서 점 P까지의 픽셀 거리이며, Rf는 어안 영상의 반지름에 해당하는 픽셀 거리를 나타낸다. 틸트범위 Tm은 어안 카메라의 최대 화각, 또는 팬틸트줌 카메라의 최대 틸트값에 화각의 절반을 더해서 구할 수 있다.Here, T m represents the tilt range, d is the pixel distance from the origin to point P, and R f represents the pixel distance corresponding to the radius of the fisheye image. The tilt range T m can be obtained by adding half the angle of view to the maximum angle of view of a fisheye camera or the maximum tilt value of a pan-tilt-zoom camera.
한편, 팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 로 회전시킨 대한 회전변환 행렬 W는 다음 수학식 6으로 구할 수 있다. Meanwhile, the rotation transformation matrix W for rotation with the pan angle P f and the tilt angle T f can be obtained using Equation 6 below.
[수학식 6][Equation 6]
기준점 D (R, 0, 0)를 A점의 팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 로 회전시킨 점 C의 좌표는 수학식 6의 행렬 W를 적용시켜 구할 수 있다. 즉, 회전변환 후의 점 C의 좌표 (x, y, z)는 다음 수학식 7과 같이 계산할 수 있다.The coordinates of point C, where the reference point D (R, 0, 0) is rotated by the pan angle P f and tilt angle T f of point A, can be obtained by applying the matrix W of Equation 6. That is, the coordinates (x, y, z) of point C after rotation transformation can be calculated as in Equation 7 below.
[수학식 7][Equation 7]
팬틸트줌 카메라 영상은 미리 설정된 일정한 팬각도 및 틸트각도 범위로 촬영되었기 때문에, A 점의 팬각도 및 틸트각도와 일치하지 않는 것이 통상적이다. 따라서, 팬틸트줌 카메라의 복수개의 영상에서, A 점의 팬각도 Pf 및 틸트각도 Tf 와 가장 근접한 팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 를 가진 n번째 영상을 찾는다. 이 영상에서 A점에 해당하는 좌표를 구하기 위해, C점의 좌표 (x, y, z)를 팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 로 역회전 시킨다. 역회전 행렬 C R 은 수학식 6의 전치행렬(Transposed matrix)이므로 다음 수학식 8과 같다. Since pan-tilt-zoom camera images are captured with a certain preset pan and tilt angle range, it is common for them to not match the pan and tilt angles of point A. Therefore, from the plurality of images of the pan-tilt-zoom camera, the nth image with the pan angle P f and tilt angle T f closest to the pan angle P f and tilt angle T f of point A is found. To obtain the coordinates corresponding to point A in this image, the coordinates (x, y, z) of point C are rotated inversely by the pan angle P n and tilt angle T n . Since the reverse rotation matrix C R is the transposed matrix of Equation 6, it is equivalent to the following Equation 8.
[수학식 8][Equation 8]
C점 (x, y, z)을 역회전 시킨 C' 점의 좌표 (x', y', z')은 다음 수학식 9를 이용하여 구할 수 있다. The coordinates (x', y', z') of point C', which is the reverse rotation of point C (x, y, z), can be obtained using Equation 9 below.
[수학식 9][Equation 9]
팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 을 가지는 팬틸트줌 카메라의 영상에서 이미지 위치 ( i, j ) 는 다음 수학식 10으로 구할 수 있다. The image position (i, j) in the image of a pan-tilt-zoom camera with a pan angle Pn and a tilt angle Tn can be obtained using Equation 10 below.
[수학식 10][Equation 10]
정리하면, 어안 영상에서 팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 위치의 A를 촬영한 점 ( Fy , Fx )에, A 점의 팬각도 Pf 및 틸트각도 Tf 와 가장 근접한 팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 를 가진 n번째 영상에서 상기 수학식 10으로 구한 ( i, j ) 좌표를 매핑시킬 수 있다.In summary, in the fisheye image , at the point ( F y , F And the (i, j) coordinates obtained by Equation 10 above can be mapped in the nth image with the tilt angle T n .
추가적인 양상에 따르면, 전체 감시 영역은 팬틸트줌 카메라의 가로 화각(field of view; FOV)보다 작은 팬각도 그리고 세로 화각보다 작은 틸트각도를 가진 부분 감시 영역으로 분할할 수 있다. 분할된 각 부분 감시 영역(720)의 중심을 향하도록 팬각도와 틸트각도를 변경하며 팬틸트줌 카메라로 촬영하면, 중첩된 부분을 가진 전체 감시 영역에 대한 복수의 영상(710, 720)을 얻을 수 있다. 이때 어안 영상의 중앙부에 해당하는 틸트 각도가 작은 영역들은 중첩 되는 부분이 크기 때문에 팬 각도 간격을 크게하여 촬영 영상의 개수를 줄일 수 있다. According to a further aspect, the entire surveillance area may be divided into partial surveillance areas with a pan angle smaller than the horizontal field of view (FOV) of the pan-tilt-zoom camera and a tilt angle smaller than the vertical field of view. If you change the pan angle and tilt angle to point toward the center of each divided partial surveillance area (720) and shoot with a pan-tilt-zoom camera, you can obtain multiple images (710, 720) for the entire surveillance area with overlapping parts. You can. At this time, areas with a small tilt angle corresponding to the center of the fisheye image have a large overlap, so the number of captured images can be reduced by increasing the pan angle interval.
추가적인 양상에 따르면, 어안 영상 데이터는 미리 설정된 주기마다 팬틸트줌 카메라로 전체 감시영역에 대해 촬영하여 얻은 복수의 부분 영상 데이터들을 이용하여 갱신된다. 어안 영상 데이터는 초기 설정시에 촬영된 영상 데이터를 이용하여 제공될 수 있으며, 주기적으로 또는 사용자의 요구가 있는 경우, 미리 설정된 분할 방법에 따라 분할된 영역들을 촬영하여 어안영상을 갱신할 수 있다.According to an additional aspect, the fisheye image data is updated at preset intervals using a plurality of partial image data obtained by shooting the entire surveillance area with a pan-tilt-zoom camera. Fisheye image data can be provided using image data captured during initial setup, and the fisheye image can be updated periodically or at the user's request by shooting divided areas according to a preset division method.
추가적인 양상에 따르면, 구동 파라미터 산출부(370)는 팬틸트줌 카메라가 선택된 부분의 중심을 향하도록 하는 팬각도와 틸트각도를 산출하고, 선택된 부분의 화각과 미리 설정된 화각의 비율에 의해 팬틸트줌 카메라의 줌배율을 설정한다. According to an additional aspect, the driving
선택된 영역이 하나의 점(520)인 경우, 수학식 5를 이용하여 팬각도 Pf 및 틸트각도 Tf 를 구할 수 있다. 이 값을 카메라 구동 파라미터로 설정한다. If the selected area is one point 520, the pan angle P f and the tilt angle T f can be obtained using Equation 5. Set this value as the camera driving parameter.
선택된 영역이 범위를 포함하는 경우(510, 530) 중심점의 위치를 이용하여 하나의 점(520)과 같이 팬각도 Pf 및 틸트각도 Tf 를 구할 수 있다. 중심점의 위치는 코너의 점들의 팬각도와 틸트각도들의 평균을 구해서 사용할 수 있다. 영역을 가진 경우, 카메라 화각이 설정된 영역의 팬각도 범위와 틸트각도 범위를 포함하도록 줌 배율을 조정할 수 있다. 프리셋 맵의 경우 미리 설정된 구동 파라미터를 사용하여 바로 이동시킬 수 있다. If the selected area includes a range (510, 530), the pan angle P f and the tilt angle T f can be obtained using the position of the center point, as in the case of a single point (520). The location of the center point can be used by calculating the average of the pan and tilt angles of the corner points. If there is an area, the zoom factor can be adjusted to include the pan angle range and tilt angle range of the area where the camera view angle is set. In the case of preset maps, movement can be done immediately using preset driving parameters.
도 8은 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 방법을 나타내는 순서도이다. Figure 8 is a flowchart showing a video surveillance method using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 방법은 다음 단계들을 포함한다. 어안 영상을 제공하기 위해서는, 미리 정해진 기준에 따라 팬틸트줌 카메라의 팬각도와 틸트각도를 변경하면서 감시영역 전체에 대한 복수의 영상을 촬영한다(S810). 이때, 화각보다 작은 각도 간격으로 이동하여 중첩되도록 촬영하여 복수의 영상에서 감시영역에 누락이 발생하지 않도록 한다. The video surveillance method using a pan-tilt-zoom camera includes the following steps. In order to provide a fisheye image, multiple images of the entire surveillance area are captured while changing the pan and tilt angles of the pan-tilt-zoom camera according to predetermined standards (S810). At this time, the images are moved at an angular interval smaller than the angle of view so that they overlap to prevent omission of the surveillance area in multiple images.
팬틸트줌 카메라 영상을 이용하여 전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 제공한다(S820). 어안 영상은 디스플레이의 제1 영역에 제공될 수 있다. A fisheye image representing the entire surveillance area is provided using pan-tilt-zoom camera images (S820). A fisheye image may be provided in a first area of the display.
사용자로부터의 입력 및 기타 알림이 발생하는지 이벤트를 감시한다(S830). 이벤트가 발생하는 경우(S840), 정해진 절차에 따라 이벤트를 처리한다. 사용자로부터 카메라 촬영 장소를 변경하는 신호가 입력된 경우, 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여 해당 위치로 카메라를 이동시키기 위한 팬틸트줌 카메라의 구동 파라미터를 산출한다(S850). 산출된 구동 파라미터를 이용하여 팬틸트줌 카메라의 촬영 지역을 이동시킨다(S860). 팬틸트줌 카메라에서 촬영되는 선택된 부분의 감시 영상을 제공한다(S870). 감시 영상은 디스플레이의 제2 영역에 제공될 수 있다. Events are monitored to see if input from the user and other notifications occur (S830). When an event occurs (S840), the event is processed according to established procedures. When a signal to change the camera shooting location is input from the user, the driving parameters of the pan-tilt-zoom camera for moving the camera to the corresponding location are calculated based on the location information of the selected part of the fisheye image (S850). The shooting area of the pan-tilt-zoom camera is moved using the calculated driving parameters (S860). Provides surveillance video of selected areas captured by a pan-tilt-zoom camera (S870). Surveillance video may be provided in a second area of the display.
한편, 어안 영상에 미리 촬영할 영역인 프리셋을 설정할 수 있다(S880). 프리셋에는 해당 영역에 대한 구동 파라미터를 함께 저장할 수 있다. 프리셋이 설정된 경우, 어안 영상에 해당 촬영 위치를 표시한 프리셋 맵을 제공할 수 있다(S890).Meanwhile, you can set a preset, which is the area to be captured in the fisheye image in advance (S880). The driving parameters for the corresponding area can be saved in the preset. If a preset is set, a preset map indicating the shooting location in the fisheye image can be provided (S890).
추가적인 양상에 따르면, 구동 파라미터를 산출하는 단계(S850)에서는 팬틸트줌 카메라가 상기 선택된 부분의 중심을 향하도록 하는 팬각도와 틸트각도를 산출하고, 상기 선택된 부분의 화각과 미리 설정된 화각의 비율에 의해 상기 팬틸트줌 카메라의 줌배율을 설정한다.According to an additional aspect, in the step of calculating driving parameters (S850), the pan and tilt angles that direct the pan-tilt-zoom camera toward the center of the selected portion are calculated, and the ratio of the angle of view of the selected portion to the preset angle of view is calculated. Set the zoom ratio of the pan-tilt-zoom camera.
도 9는 일 실시예에 따른 팬틸트줌 카메라를 이용한 영상 감시 방법에서 어안 영상을 제공하는 단계를 나타내는 순서도이다. Figure 9 is a flowchart showing the steps of providing a fisheye image in an image surveillance method using a pan-tilt-zoom camera according to an embodiment.
추가적인 양상에 따르면, 어안 영상을 제공하는 단계(S820)에서는 미리 설정된 주기마다 팬틸트줌 카메라로 전체 감시영역에 대해 촬영하여 얻은 복수의 부분 영상 데이터들을 이용하여 갱신한다. According to an additional aspect, in the step of providing a fisheye image (S820), the fisheye image is updated using a plurality of partial image data obtained by shooting the entire surveillance area with a pan-tilt-zoom camera at preset intervals.
추가적인 양상에 따르면, 어안 영상을 제공하는 단계(S820)에서는 팬틸트줌 카메라로 촬영된 전체 감시영역에 대한 복수의 부분 영상 데이터들을 합성하고 왜곡시켜 생성할 수 있다. 이 경우, 수학식 1 내지 수학식 3을 이용하여 왜곡 데이터를 생성할 수 있다. According to an additional aspect, in the step of providing a fisheye image (S820), a plurality of partial image data for the entire surveillance area captured with a pan-tilt-zoom camera may be synthesized and distorted to be generated. In this case, distorted data can be generated using Equations 1 to 3.
추가적인 양상에 따르면, 어안 영상을 제공하는 단계(S820)에서는 팬틸트줌 카메라로 촬영된 전체 감시영역에 대한 복수의 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 어안 영상을 생성할 수 있다. 이하에 이 방법에 대해 자세히 설명한다. According to an additional aspect, in the step of providing a fisheye image (S820), a fisheye image may be generated by extracting predetermined pixels from a plurality of partial images of the entire surveillance area captured with a pan-tilt-zoom camera. This method is described in detail below.
먼저, 팬각과 틸트각이 모두 0인 기준 좌표계에서, 카메라 이미지 중앙의 기준점 D의 좌표 (R, 0, 0)를 구한다(S900). 팬틸트줌 카메라에서 화각을 ω, 화각 방향의 이미지 길이를 H라하면, R은 초점거리에 해당하므로 수학식 4로 구할 수 있다. First, in a reference coordinate system where both the pan angle and the tilt angle are 0, the coordinates (R, 0, 0) of the reference point D at the center of the camera image are obtained (S900). In a pan-tilt-zoom camera, if the angle of view is ω and the image length in the direction of the angle of view is H, R corresponds to the focal length and can be obtained using Equation 4.
[수학식 4][Equation 4]
R = ( H / 2 ) tan ( ω / 2 )R = ( H / 2 ) tan ( ω / 2 )
다음으로, 어안 영상의 중앙을 원점으로 하는 어안 좌표계에서, 가로축으로 Fx 픽셀, 세로축으로 Fy 픽셀 떨어진 위치의 한 점 A (Fx, Fy)를 선택한다(S910). 그리고 점 A의 팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 를 수학식 5로 구한다(S920). Next, in the fisheye coordinate system with the center of the fisheye image as the origin, a point A (F x , F y ) located at a distance of F x pixels on the horizontal axis and F y pixels on the vertical axis is selected (S910). And the pan angle P f and tilt angle T f of point A are obtained using Equation 5 (S920).
[수학식 5][Equation 5]
Pf = arctan ( Fy / Fx )P f = arctan ( F y / F x )
Tf = Tm * ( d / Rf )T f = T m * ( d / R f )
여기에서 Tm은 틸트범위를 나타내고, d는 어안 영상에서 원점에서 점 F까지의 픽셀 거리이며, Rf는 어안 영상의 반지름에 해당하는 픽셀 거리를 나타낸다. 틸트범위 Tm은 어안 카메라의 최대 화각, 또는 팬틸트줌 카메라의 최대 틸트값에 화각의 절반을 더해서 구할 수 있다.Here, T m represents the tilt range, d is the pixel distance from the origin to point F in the fisheye image, and R f represents the pixel distance corresponding to the radius of the fisheye image. The tilt range T m can be obtained by adding half the angle of view to the maximum angle of view of a fisheye camera or the maximum tilt value of a pan-tilt-zoom camera.
다음으로, 기준점 D를 A점의 팬각도와 틸트각도로 회전시킨 점 C의 좌표를 계산한다(S930). 팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 에 대한 회전변환 행렬 W는 수학식 6으로 구할 수 있다. Next, calculate the coordinates of point C by rotating the reference point D by the pan angle and tilt angle of point A (S930). The rotation transformation matrix W for the pan angle P f and the tilt angle T f can be obtained using Equation 6.
[수학식 6][Equation 6]
따라서, 기준점 D (R, 0, 0)에 수학식 3의 행렬 W를 적용시키면, 회전변환 후의 점 C의 좌표 (x, y, z)를 수학식 7와 같이 계산할 수 있다.Therefore, by applying the matrix W of
[수학식 7][Equation 7]
한편, 전체 감시영역에 대해 팬각도와 틸트각도를 변경하며 촬영한 복수의 팬틸트줌 카메라 영상에서, 어안 영상의 A점의 팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 에 가까운 팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 를 가진 영상 이미지 Img를 선정한다(S940). 감시 영역 영상의 팬각도와 틸트각도에서 A점의 팬각도 및 틸트각도를 각각 빼서 최소값을 가지는 영상을 근접한 영상 이미지 Img로 선택할 수 있다.Meanwhile, in the multiple pan-tilt-zoom camera images taken while changing the pan angle and tilt angle for the entire surveillance area, the pan angle P f and tilt angle P n and tilt angle close to the tilt angle T f of point A of the fisheye image. Select the video image Img with T n (S940). By subtracting the pan angle and tilt angle of point A from the pan angle and tilt angle of the surveillance area image, the image with the minimum value can be selected as the adjacent video image Img.
앞에서 구한 C 점을 근접 영상 이미지 Img의 팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 로 역회전 시킨 점 C' 을 구한다(S950). 역회전 행렬 C R 은 수학식 6의 전치행렬(Transposed matrix)이므로 수학식 8과 같다. Find the point C' by rotating the point C obtained previously by the pan angle P n and tilt angle T n of the close-up image Img (S950). The reverse rotation matrix C R is the transposed matrix of Equation 6, so it is equivalent to Equation 8.
[수학식 8][Equation 8]
따라서, C점 (x, y, z)을 역회전 시킨 C' 점의 좌표 (x', y', z')은 다음 수학식 9를 이용하여 구할 수 있다. Therefore, the coordinates (x', y', z') of point C', which is the reverse rotation of point C (x, y, z), can be obtained using Equation 9 below.
[수학식 9][Equation 9]
팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 을 가지는 팬틸트줌 카메라의 영상에서 B' 점의 이미지 위치 ( i, j ) 는 수학식 10으로 구할 수 있다(S960). The image position (i, j) of point B' in the image of a pan-tilt-zoom camera with a pan angle P n and a tilt angle T n can be obtained using Equation 10 (S960).
[수학식 10][Equation 10]
팬각도 Pf 와 틸트각도 Tf 를 가지는 어안 영상의 A 점 (Fx, Fy)에, 팬각도 Pn 및 틸트각도 Tn 을 가지는 팬틸트줌 카메라의 영상에서 B' 점의 이미지 위치 ( i, j )의 픽셀을 복사한다(S970). 어안 영상 형성이 완료되지 않은 경우(S980), 어안 영상의 한 점을 선택하는 과정으로 돌아가서 어안 영상 형성이 완료될 때까지 반복한다(S910). 어안 영상이 완료되는 경우, 어안 영상과 팬틸트줌 영상에서 추출되는 픽셀의 정보를 매핑 테이블로 저장할 수 있다(S990). The image position of point A ( F Copy the pixels (i, j) (S970). If the fisheye image formation is not completed (S980), the process of selecting a point of the fisheye image is returned and repeated until the fisheye image formation is completed (S910). When the fisheye image is completed, pixel information extracted from the fisheye image and the pan-tilt-zoom image can be stored as a mapping table (S990).
이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형예들을 포괄하도록 의도되었다. In the above, the present invention has been described through embodiments with reference to the accompanying drawings, but it is not limited thereto, and should be interpreted to encompass various modifications that can be easily derived by those skilled in the art. The claims are intended to cover these variations.
110 : 카메라 120 : 네트워크
130 : 클라이언트 135 : 디스플레이
140 : 클라이언트 145 : 디스플레이
310 : 촬상부 320 : 제어부
330 : 구동부
360 : 어안 영상 제공부 370 : 구동 파라미터 산출부
380 : 감시 영상 제공부
410 : 프리셋 맵 제공부 430 : 프리셋 설정부
450 : 이벤트 감시부 470 : 카메라 구동제어부
490 : 매핑 데이터 저장부 110: Camera 120: Network
130: Client 135: Display
140: Client 145: Display
310: imaging unit 320: control unit
330: driving unit
360: Fisheye image providing unit 370: Driving parameter calculation unit
380: Surveillance video provision unit
410: Preset map providing unit 430: Preset setting unit
450: Event monitoring unit 470: Camera operation control unit
490: Mapping data storage unit
Claims (14)
감시 영상 데이터를 저장하도록 구성된 메모리; 및
상기 메모리와 전기적으로 결합된 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 생성하고,
상기 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여, 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출하고,
상기 선택된 부분으로부터 촬영되는 감시 영상 데이터를 출력하도록
구성되는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라 장치. In a camera device capable of pan-tilt-zoom operation,
a memory configured to store surveillance video data; and
Including a processor electrically coupled to the memory,
The processor,
Generate a fisheye image representing the entire surveillance area,
Based on the location information of the selected part of the fisheye image, driving parameters for pan-tilt-zoom operation are calculated,
To output surveillance video data captured from the selected part
A camera device capable of pan-tilt-zoom operation.
상기 어안 영상은, 전체 감시영역 중 미리 설정된 방법으로 나누어진 각각의 부분 영역에서 촬영된 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 생성되는,
팬틸트줌 동작이 가능한 카메라 장치. In claim 1,
The fisheye image is generated by extracting predetermined pixels from partial images taken in each partial area divided by a preset method among the entire surveillance area,
A camera device capable of pan-tilt-zoom operation.
상기 어안 영상은, 미리 설정된 주기마다 전체 감시영역 중 미리 설정된 방법으로 나누어진 각각의 부분 영역에 대해 다시 촬영된 부분 영역의 영상 데이터들을 이용하여 갱신되는,
팬틸트줌 동작이 가능한 카메라 장치. In claim 1,
The fisheye image is updated at a preset period using image data of the partial area re-photographed for each partial area divided in a preset manner among the entire surveillance area,
A camera device capable of pan-tilt-zoom operation.
상기 프로세서는,
감시 영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 상기 어안 영상에 표시하도록
더 구성되는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라 장치. In claim 1,
The processor,
To display a preset area in the surveillance area where the location to be captured is preset on the fisheye image.
A camera device capable of pan-tilt-zoom operation is further configured.
상기 구동 파라미터는,
상기 선택된 부분의 중심을 촬영하기 위한 팬각도와 틸트각도; 및
상기 선택된 부분의 화각과 카메라의 화각의 비율에 의해 설정되는 줌배율;
을 포함하는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라 장치. In claim 1,
The driving parameters are,
Pan angle and tilt angle for photographing the center of the selected part; and
A zoom factor set by the ratio of the angle of view of the selected portion and the angle of view of the camera;
A camera device capable of pan-tilt-zoom operation, including a.
감시 영역을 촬영하는 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라;
상기 카메라의 영상을 출력하는 디스플레이; 및
상기 카메라를 구동하고, 상기 카메라가 촬영하는 영상을 상기 디스플레이로 전달하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 디스플레이의 제1 영역에, 전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 제공하는 어안 영상 제공부;
상기 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여, 카메라의 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출하는 구동 파라미터 산출부; 및
상기 디스플레이의 제2 영역에, 선택된 부분에 대해 촬영되는 감시 영상을 제공하는 감시 영상 제공부;
를 포함하는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 시스템. In a video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation,
A camera capable of pan-tilt-zoom operation to film the surveillance area;
a display that outputs images from the camera; and
A control unit that drives the camera and transmits the image captured by the camera to the display,
The control unit,
a fisheye image providing unit providing a fisheye image representing the entire surveillance area in a first area of the display;
a driving parameter calculation unit that calculates driving parameters for a pan-tilt-zoom operation of a camera based on location information of a selected portion of the fisheye image; and
a surveillance image providing unit that provides surveillance images captured for a selected portion in a second area of the display;
A video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation, including.
상기 어안 영상 제공부는, 전체 감시영역을 미리 설정된 부분 영역들로 나누어 촬영한 복수의 부분 영상들을 합성하고 왜곡시켜 생성된 어안 영상을 제공하는,
팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 시스템. In claim 6,
The fisheye image providing unit provides a fisheye image generated by combining and distorting a plurality of partial images taken by dividing the entire surveillance area into preset partial regions,
A video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation.
상기 어안 영상 제공부는, 전체 감시영역을 미리 설정된 부분 영역으로 나누어 촬영한 각각의 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 생성된 어안 영상을 제공하는,
팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 시스템. In claim 6,
The fisheye image providing unit provides a fisheye image generated by dividing the entire surveillance area into preset partial areas and extracting predetermined pixels from each partial image.
A video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation.
상기 제어부는,
감시 영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 상기 어안 영상에 표시하는 프리셋 맵 제공부;
를 더 포함하는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 시스템. In claim 6,
The control unit,
a preset map providing unit that displays a preset area in which a location to be captured is preset among the surveillance area on the fisheye image;
A video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation, further comprising:
상기 구동 파라미터 산출부는,
카메라가 상기 선택된 부분의 중심을 향하도록 하는 팬각도와 틸트각도를 산출하고,
상기 선택된 부분의 화각과 카메라 화각의 비율에 의해 줌배율을 설정하는,
팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 시스템. In claim 6,
The driving parameter calculation unit,
Calculate the pan angle and tilt angle that directs the camera toward the center of the selected portion,
Setting the zoom factor based on the ratio of the angle of view of the selected part and the angle of view of the camera,
A video surveillance system using a camera capable of pan-tilt-zoom operation.
전체 감시영역을 나타내는 어안 영상을 제공하는 단계;
상기 어안 영상에서 선택된 부분의 위치 정보에 기초하여, 카메라의 팬틸트줌 동작을 위한 구동 파라미터를 산출하는 단계;
상기 구동 파라미터를 이용하여 카메라를 선택된 부분을 향하도록 이동시키는 단계; 및
카메라에서 촬영되는 상기 선택된 부분의 감시 영상을 제공하는 단계;
를 포함하는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 방법. In a video surveillance method using a camera capable of pan-tilt-zoom operation,
Providing a fisheye image representing the entire surveillance area;
calculating driving parameters for a pan-tilt-zoom operation of a camera based on location information of a selected portion of the fisheye image;
moving the camera toward the selected part using the driving parameters; and
providing surveillance images of the selected portion captured by a camera;
A video surveillance method using a camera capable of pan-tilt-zoom operation, including.
상기 어안 영상을 제공하는 단계는,
전체 감시영역을 미리 설정된 부분 영역으로 나누고, 각각의 부분 영역에서 부분 영상을 찰영하는 단계; 및
촬영된 각각의 부분 영상에서 미리 정해진 픽셀들을 추출하여 어안 영상을 생성하는 단계;
를 포함하는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 방법. In claim 11,
The step of providing the fisheye image is,
Dividing the entire surveillance area into preset partial areas and shooting partial images in each partial area; and
generating a fisheye image by extracting predetermined pixels from each captured partial image;
A video surveillance method using a camera capable of pan-tilt-zoom operation, including.
상기 방법은,
감시 영역 중 촬영될 위치가 미리 설정된 프리셋 영역을 상기 어안 영상에 표시하는 프리셋 맵 제공 단계;
를 더 포함하는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 방법. In claim 11,
The above method is,
A preset map providing step of displaying a preset area in which a location to be captured is preset among the surveillance area on the fisheye image;
A video surveillance method using a camera capable of pan-tilt-zoom operation, further comprising:
상기 구동 파라미터를 산출하는 단계는,
카메라가 상기 선택된 부분의 중심을 향하도록 하는 팬각도와 틸트각도를 산출하는 단계; 및
상기 선택된 부분의 화각과 카메라의 화각의 비율에 의해 카메라의 줌배율을 설정하는 단계;
를 포함하는, 팬틸트줌 동작이 가능한 카메라를 이용하는 영상 감시 방법. In claim 11,
The step of calculating the driving parameters is,
Calculating pan angles and tilt angles to direct the camera toward the center of the selected portion; and
setting the zoom magnification of the camera based on the ratio of the angle of view of the selected portion and the angle of view of the camera;
A video surveillance method using a camera capable of pan-tilt-zoom operation, including.
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